Три способа измерения среднего трения на стенке в пристеночных течениях
Занун Эль-Сайед1, Еринг Л.2, Экберс С.2
1 Американский университет в Каире
Новый Каир, Египет
2 Бранденбургский технический университет
Коттбус, Германия
E-mail: ezanoun@aucegypt.edu
Ключевые слова: поверхностное трение, лазерная доплеровская анемометрия, масляная пленка, пленочная термоанемометрия, теплопроводные и изолирующие материалы
Страницы: 187–199
Аннотация
Проанализированы данные по среднему трению на стенке в ламинарном и турбулентном пограничных слоях, полученные с использованием двух оптических и одного теплового методов, а именно: лазерной доплеровской анемометрии, интерферометрии масляной пленки и поверхностной пленочной термоанемометрии. Дано сравнение трех методов, показавшее близкое совпадение данных по среднему поверхностному трению, полученных из измерений методом интерферометрии масляной пленки и из профиля средней скорости течения в пристеночной области, измеренного методом лазерной доплеровской анемометрии. С другой стороны, метод поверхностной пленочной термоанемометрии дает существенно завышенные данные по среднему поверхностному трению (на 3,5–11,7 % по сравнению с данными лазерной доплеровской анемометрии и интерферометрии масля-ной пленки в зависимости от теплопроводности материалов подложки и клея, калибровки и загрязненности датчика, величины температурного дрейфа и числа Рейнольдса потока). Тем не менее, данные, полученные всеми тремя методами в течениях с большими числами Рейнольдса Rex > 106, согласуются друг с другом и с точностью ±5 % совпадают с опубликованными ранее эмпирическими зависимостями. Кроме того, прецизионные данные по скорости течения в инерциальном подслое, полученные методом лазерной доплеровской анемометрии, подтверждают применимость метода Клаузера для определения величины поверхностного трения при надлежащем выборе констант в логарифмическом профиле скорости.
|
